Forskellen mellem renset silica ogudfældet silica
Hvid carbon black er en generel betegnelse for hvide amorfe pulversilicater og silikatprodukter. Det henviser hovedsageligt til udfældet siliciumdioxid, fumesilica, ultrafin silicagel og airgel, herunder pulveriseret syntetisk aluminiumsilicat og calciumsilicat. I henhold til produktionsmetoden kan silica opdeles i nedbørssilica og fumesilica (videnskabeligt navn: fumed silica).
Dampet silica er hvide amorfe flokkulente gennemskinnelige faste kolloidale nanopartikler i normal tilstand. Det er ikke-giftigt og har et stort specifikt overfladeareal (100 ~ 400m2 / g). Dampet silica er alt silica af nanometerkvalitet. Produktets renhed er mere end 99,8%, den originale partikeldiameter er 10 ~ 40 nm, og det udfældede silica er opdelt i traditionel udfældet silica og specielt udfældet silica. Førstnævnte henviser til silica, som er baseret på syre (svovlsyre, saltsyre osv.), CO2 og natriumsilicat. Sidstnævnte henviser til teknologien med høj tyngdekraft, sol-gel osv. Siliciumdioxid fremstillet ved specielle metoder såsom krystalmetode, to krystallisationsmetoder eller omvendt micelle mikroemulsionsmetode.
1. Produktionsmetode af silica
Den traditionelle metode til fremstilling af silica er at anvende natriumsilicat, siliciumtetrachlorid og tetraethylorthosilicat som siliciumkilde. Bortset fra natriumsilicat er andre omkostninger høje. Den nye metode bruger billig ikke-metallisk malm som siliciumkilde, hvilket i høj grad reducerer produktionsomkostningerne for silica.
1.1 gasfasemetode
Det er hovedsageligt kemisk dampaflejringsmetode (CAV), også kendt som pyrolysemetode, tørmetode eller forbrændingsmetode. Dens råmaterialer er siliciumtetrachlorid, ilt (eller luft) og brint, som dannes ved reaktion ved høj temperatur. Reaktionsligningen er som følger
SiCl4 ＋ 2H2 ＋ O2—> SiO2 ＋ 4HCl
Efter tørring, afstøvning og filtrering sendes luft og brint til den syntetiske hydrolyseovn. Råmaterialet af siliciumtetrachlorid sendes til fordamperen til opvarmning og fordampning, og den tørrede og filtrerede luft tages som bærer og sendes til den syntetiske hydrolyseovn. Efter at siliciumtetrachlorid er forgaset ved høj temperatur, hydrolyseres det med en vis mængde brint og ilt (eller luft) ved høj temperatur. På dette tidspunkt er partiklerne af dampet silica meget fine og danner aerosol med gassen, hvilket ikke er let at fange. Derfor aggregeres det først i større partikler i aggregatoren og opsamles derefter af den roterende luftudskiller og sendes derefter til desinficeringsovnen for at rense renset silica med varm luft eller hjælpedamp Sort til pH 3,6 eller derover er det færdige produkt.
1.2 nedbørsmetode
Udfældningsmetoden, også kendt som natriumsilicatforsuringsmetode, bruger natriumsilicatopløsning til at reagere med syre for at opnå silica gennem udfældning, filtrering, vask, tørring og kalcinering. Reaktionsligningen er som følger
Na2SiO3 + 2H + -> silica + 2Na + + H20
Silica er et uundværligt forstærkende materiale i gummiindustrien. Det bruges i vid udstrækning inden for dæk, gummiprodukter, harpiks, belægning, blæk, pesticider, papirfremstilling, farmaceutiske og andre industrielle områder. På nuværende tidspunkt anvendes mere end 90% af silica i Kina i gummiindustrien, hvoraf 60% anvendes i skoindustrien.
2. Sammenligning af pyrogen silica og udfældet silica
2.1 strukturelle forskelle mellem pyrogen silica og udfældet silica
Dampet silica er hverken simpelthen knust eller specielt tørret. Under alle omstændigheder er den mindste partikel den primære partikel, men den agglomererer mere eller mindre (fordi der er mange siliciumhydroxylgrupper på dens overflade), og den specielle overflade er dens vigtigste egenskab. Silikagel har et stort indre overfladeareal, hvilket er grunden til, at den har stærk adsorptionskapacitet. I modsætning hertil hydrolyseres de primære partikler af dampet silica af flammen, som kun har ydre overfladeareal. Dette forklarer også, hvorfor de rheologiske egenskaber ved mange systemer kombineret med pyrogen silica er blevet væsentligt forbedret, såsom anvendelsen af pyrogen silica i pulverbelægninger.
Figur 1. Sammenligning af strukturmodeller af pyrogen silica og udfældet silica
2.2 forskellen i siliciumhydroxylantal mellem renset silica og udfældet silica
Forskellen i tørretab af silica har stor indflydelse på produktegenskaber og applikationsydelse. Jo lavere tørretab af silica, jo bedre. For eksempel, jo lavere tørretab, jo bedre isolering af silikongummi, der bruges til kabel. Lavt tørretab kan øge stabiliteten af klæbemidler og fugemasser tilsat silica under opbevaring. Faktisk ligger hovedforskellen mellem silica i de forskellige siliciumhydroxylgrupper (det vil sige SiOH / Nm2). Mængden af siliciumhydroxyl af hydrofil, fumeret silica er mellem 2 og 3. I modsætning hertil er indholdet af siliciumhydroxyl af udfældet siliciumdioxid ca. 6. Indholdet af siliciumhydroxyl af overflademodificeret silica er mindre end 1.
2.3 forskel på siliciumrenhed mellem røgformet silica og udfældet silica
Forskellen i renhed af silica er også bemærkelsesværdig. For så vidt angår anioner indeholder røgfri silica kun en lille mængde chloridioner og metaloxidurenheder. Anionerne af udfældet silica indbefatter syreradikale ioner, alkaliske ioner og jordalkalimetalioner (ca. 1000 ppm). Forskellen i procesteknologi fører til forskellen i produktrenhed.
Dampet silica> 99,8%
Nedfældet silcia, 95%